![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Энгель Л.К. Вентиляция на заводах цветной металлургии
.pdfления электролитного цеха. Источники выделения газа и пыли пла вильной печи и разливочной машины локализуются местными от сосами, устанавливаемыми над дроссовым окном печи и над из ложницами разливочной машины. Зонты над изложницами соеди няются между собой коллектором с последующим отводом тазов на очистку в рукавный фильтр РФГ-V. Общее количество отсасы
ваемого воздуха |
от печи составляет 10 |
тыс. м3/ч, из |
которого |
4 тыс. м3/ч от загрузочного окна и 6 тыс. м3/ч от дроссового. |
|||
На рабочее |
место съемщика пены |
подводится |
приточный |
воздух и выдается через насадок с предельной скоростью равной
0,6 м/с.
Пульпа цинкового производства гидротранспортом подается в фильтровально-сушильное отделение, где фильтруется на вакуум ных фильтрах при температуре 70—80°С. Фильтрат перекачивает ся на производство цинка, а кек влажностью 35—40% сбрасыва ется в бункера и по течкам поступает на сушку в трубчатые су шильные барабаны. Сушка .производится при температуре 650— 700°С. Высушенный кек, а также коксик системой ленточных тран спортеров и питателей подаются в бункера трубчатых печей на вельц-процесс. Основные вредности, присутствующие при прове дении фильтрации и сушки, — избыточное тепло, соединения свин ца, цинка, мышьяка, сернистый ангидрид.
Единственный способ локализации вредностей от дисковых ва куум-фильтров — их полное укрытие. Укрытия делаются легкими, верх снимается при проведении ремонта фильтра, торцы закрыты, фронтальная часть завешивается тканевыми шторами, позволяю щими проводить замену ткани на секторах дисков. Варианты ук рытия показаны на рис. 44.
60
Воздух, отсасываемый от фильтров, объединяется в систему, загрязненный воздух после очистки выбрасывается вентилятором
в атмосферу. Объем вытяжки с одного фильтра |
определяется по |
|||||
формулам: |
|
|
|
|
|
|
L0T= l , S 5 L B+ LHu*/4, |
|
|
|
|
||
LH= 3600-FHu м3/ч, |
|
|
|
|
|
|
где LB— количество воздуха, подаваемого в фильтр для отдуваке- |
||||||
ка с дисков, |
м3/ч; |
|
|
неплотности в |
||
LH— количество |
воздуха, подтекающего через |
|||||
укрытии, м3/ч; |
|
укрытия |
и открытого |
|||
FH— расчетная площадь неплотностей |
||||||
рабочего проема (секции шторы), м2; |
|
в |
открытом |
|||
v — минимальная |
расчетная скорость |
воздуха |
||||
проеме, м/с, |
принимаемая 0,7— 1 |
м/с |
в этом |
примере. |
Помещение, где установлены сушильные барабаны, характери зуется большими выделениями тепла от нагретых поверхностей и выбиванием газов от верхних и нижних головок сушильных бара банов. В существующих цехах барабаны и фильтры установлены совместно с другим оборудованием. Прежде чем организовать вен тиляцию этих помещений, следует место установки барабанов от городить от прочего оборудования перегородками. Вентиляция по мещений должна быть общеобменная с отбором воздуха над верх ними и нижними головками барабанов. Запыленный воздух сле дует направлять на вторую ступень очистки технологических газов от пыли.
Из узлов транспортировок и перегрузок материалов наиболь ший интерес представляет организация вентиляции в галерее пере
грузки материала разгрузочной |
тележки |
в бункера вельц-печей. |
На рис. 45 приводится один из |
вариантов |
организации вентиля |
ции с устройством оазисной галереи.
Расчет количества приточного воздуха ведется по минимальной расчетной скорости в рабочем проеме (0,3 м/с). Для конкретного'
Рис. 45. Схема аспирации разгрузочной тележки транс портера в бункер вельц-пе
чей: |
|
тележка; |
|
1 — разгрузочная |
|||
2 — площадка для |
обслужи |
||
вания; |
3 — приточный |
воз |
|
духовод; |
4 — вытяжной |
воз |
|
духовод |
из бункера |
|
случая длина галереи 55 м, рабочий проем 0,7 м. Количество по даваемого воздуха с учетом 10%-ной утечки будет равно:
L = 1,1 -55 -0,7 0,3-3600 = 64 340 м3/ч.
Вытяжка запыленного воздуха производится через бункера в объеме, равном объему приточного воздуха без учета утечек. По расчету количество воздуха, подлежащего вытяжке из одного бун кера, составляет 2970 м3/ч.
Расчет аспирационного воздуха ведется по известной формуле
L = Ь э + К ’ |
|
|
где Ьэ — количество |
воздуха, |
эжектируемого материалом, м3/ч; |
LH— количество |
воздуха, |
подтекающего через неплотности. |
Выгрузка сухих кеков из бункеров, пересыпка их в течку печи сопровождается также пылевыделением, и в некоторых случаях наблюдается выделение газа через эту течку. Аспирация этого уз ла может быть осуществлена по схеме, предложенной для отсоса пыли на загрузке печи кипящего слоя рис. 32,а. Аспирацию элева тора необходимо осуществлять по общепринятой схеме, приведен ной на рис. 34.
Выгрузка остатка велыцеваяия из печи сопровождается боль шим выделением пыли и газа на уровне площадки обслуживания нижней головки, а ниже этой площадки раскаленный клинкер по
ступает в желоб |
с водой, где |
происходит его грануляция. Этот |
|
процесс сопровождается выделением пара. |
|||
Выделение тепла от печей |
может быть определено расчетом. |
||
Ориентировочно, |
можно принять количество тепла, выделяемое с |
||
1 м2 |
поверхности |
барабана печи, равным 2400—3000 Вт/м2 [2100— |
|
2600 |
ккал/(м2-ч)]. Примерный тепловой баланс вельц-печи приве |
ден в книге М. М. Лакерника и Г. Н. Пахомовой.
В помещении вельц-печей должна быть организована общеоб менная приточно-вытяжная вентиляция с установкой крышных осе вых вентиляторов для ассимиляции избытка тепла и отвода газа, поступающего в цех при нарушении тягового режима печей. На рис. 46 приведена схема возможного варианта вентиляции поме щения. На крыше цеха устанавливают крыш.ные вентиляторы при точные и вытяжные. В случае аварии и поступления большого количества сернистого газа в цех все крышные вентиляторы рабо тают на выброс. Приточный воздух подается в кабины чистого воздуха, расположенные в цехе в зависимости от рабочих постов е максимальным пребыванием в них рабочих. Эти кабины могут быть выполнены в виде грибков с раздачей кондиционированного воздуха через перфорированный потолок. Могут применяться ка бины других типов. Но все они не должны загромождать проходы
и уменьшать видимость на |
рабочем |
месте (подробнее см. |
гл. 6). |
На цинковых заводах в |
последнее |
время для цементации |
кадмия |
внедряется центробежный реактор-сепаратор (ЦРС). При загруз ке ЦРС пульпой и цинковой пылью в помещение цеха выделяется большое количество паров пульпы и цинковой пыли. Электролити ческое осаждение кадмия проводится в ваннах, аналогичных ван-
М /
Рис. 46. Схема общеобменной вентиляции помещения вельц-печей: |
выгруз |
||||||||||||
/ — лечь; 2 —«1ИЖ1НЯЯ головка печи; 3 — верхняя |
головка; |
4 — шнек |
|||||||||||
ки |
просыпи; |
5 — бункегр; 6 — питатель; |
7 — течка |
загрузки |
печи; 8 — элева |
||||||||
тор |
возврата |
просыпи; |
9 — газоход; 10 — система |
аспирация мест |
загрузки |
||||||||
сухих |
кеков; |
/ / — отсос |
газов |
от |
нижней головки печи; |
] 2 — каплеотдели- |
|||||||
телъ; |
13 — укрытие желоба; |
М — реверсивные |
крышные |
вентиляторы; |
15 — |
||||||||
вытяжные крышные ®енти1Ляторы; \б — циклон |
|
|
|
|
|
|
|||||||
нам для |
электролиза |
цинка. |
Из |
этих |
ванн |
в воздух |
помещения |
||||||
выделяются пары серной кислоты. |
и брикетов |
кадмиевой |
губки |
||||||||||
Переплавку |
катодного |
кадмия |
производят в электрообогреваемых котлах под слоем едкого нат ра. Расплавленный кадмий разливается в изложницы. При рафи нировании и переплавке катодного кадмия в помещение цеха вы деляется большое количество вредных тазов, содержащих в себе такие элементы, как пары серной кислоты, хлористого газа,, мышьяковистого 'водорода.
Основное оборудование кадмиевых цехов, применяемое для вы щелачивания и очистки растворов, а также для фильтрации пульп,, не отличается от применяемого в цинковом производстве. Почти на всех переделах переработки медно-кадмиевых кеков в воздух помещения цеха выделяется мышьяковистый водород.
Фильтрация медно-кадмиевых кеков производится на дисковых вакуум-фильтрах непрерывного действия. При работе фильтра вы деляется большое количество пара, загрязненного примесями электролита и кадмия. Для локализации выделения пара в поме щении цеха можно применить надвижное устройство, схема кото рого приведена на рис. 44. Укрытие состоит из надвижной части и
63
съемной части с -вентилятором. Отсасываемые из укрытия венти лятором пары направляются в канал, размещенный -под -полом, или в канал, расположенный под потолком -площадки, на которой размещены фильтры. Возможно устройство' укрытия вакуумфильтра по схеме, приведенной на рис. 44,в с надвижной шторой.
Стирка салфеток фильтров производится в стиральных маши нах, расположенных недалеко от фильтровальных установок. Ук рытие этих машин и отсос пара из укрытия осуществляются над вижными зонтами и вентилятором. На рис. 47 показана схема та-
6
Рис. 47. Схема |
у к р ы т и я |
с т и р а л ь н о й |
|
машины |
для |
'С т и р к и |
салфеток |
ф и л ь т р о в : |
|
машина; 2 — яе- |
|
1 —ютиральная |
|||
подвижиое |
укрытие; |
3 — надвиж |
ной зонт; 4 —вентилятор
Рис, 48. Эскиз вытяжного шкафа для пере сыпки цинковой пыли в желоб о электроли том:
1 —желоб; |
2 — .контейнер с |
пылью; |
3 —ка |
чающийся |
желоб; 4 — щель для отсоса |
возду |
|
ха; 5 — дроссельный клапан; |
6 — верхний от |
||
сос; 7 — отбойный щиток |
|
|
кого укрытия. Объем отсасываемого воздуха от стиральной маши ны можно определить из расчета скорости воздуха в сечении зон та в пределах 0,3—0,5 м/с.
Для очистки кадмия -применяется цинковая пыль, которая до ставляется в аппараты ЦРС в контейнерах и выгружается в ра
створ, поступающий -в аппарат. |
При выгрузке пыли происходит |
ее рассеивание в воздухе цеха. |
Улавливание цинковой -пыли при |
этой операции может быть осуществлено устройством вытяжного шкафа с качающимся желобом. Этот шкаф с некоторым изменени ем может быть применен при разгрузке контейнеров с цинковой пылью для цементации кадмиевой ' губки. На рис. 48 дан эскиз шкафа с устройством отсоса из нижней части на уровне желоба и с установкой дроссельного клапана для регулирования нижнего отсоса.
Контейнер или бумажный мешок с пылью укладывается на ка чающийся желоб и закрепляется на нем, а затем опрокидывается внутрь шкафа. Объем отсасываемого воздуха определяется по скорости его в щели, равной скорости падения материала. При высоте падения пыли, равной 1 м, по течке с уклоном, равным 45°
кгоризонту, эта скорость равна:
v= V 19,62-1 (1 — 1,2 • 0,58 ctg 45) = 2,50 м/с.
64
Таким образом, количество воздуха равно:
1Э= 3600-2,5-.F м3/ч,
где F — площадь щели, м2.
Переплавка катодного кадмия или брикетов кадмиевой губки производится в электрообогреваемых котлах под слоем едкого натра. Перед плавкой в котел загружается едкий натр и нагре вается до температуры 400—450°С. После загрузки в котел задан ного количества кадмия устанавливается мешалка и расплавлен ный металл перемешивается. При со держании в расплаве другого металла производится рафинирование и снятие дросса. Эти операции сопровождаются большим выделением конвективного тепла, пара и газов.
Отбор этих вредностей на практи ке производится вентиляционным зон том с устройством механического подъема его в момент снятия дросса и установки мешалки. На рис. 49 пока зана схема установки этого зонта над плавильным котлом. Зонт во время установки мешалки и при снятии дросса поднимается лебедкой или вручную и висит на тягах. Во время процесса рафинирования зонт опуска ется и накрывает котел. При отборе газа в количестве 12 тыс. м3/ч отсос работает эффективно.
Рис. 49. Схема установки надвиж
ного зонта |
над плавильным |
кот |
лом кадмиевого отделения: |
|
|
1 — «отел; |
2 — мешалка; , 3 — зонт; |
|
4 — телеоюонш'ческа.я труба; |
5 — |
|
подвески |
|
|
Г л а в а 3
ВЕНТИЛЯЦИЯ НА МЕДЕПЛАВИЛЬНЫХ ЗАВОДАХ
Медеплавильные заводы относятся к заводам с пирометаллургическим произ водством и являются источниками выде ления в воздух цехов и окружающую атмосферу пыли, газа и тепла.
На рис. 50 приведена аппаратурная технологическая схема ме деплавильного завода с указанием источников выделения вред ностей.
На завод медную руду, флюсы и другие материалы подают вагонами 1 и разгружают в бункер 2 вагоноопрокидывателем. Из бункеров после крупного и среднего дробления 3 материалы направляют ,на склады 4 , откуда их системой
3 Зак. 626 |
65 |
транспортеров и бункеров подают на мелкое дробление 5 и грохочение 6. Затем измельченную руду и флюсы загружают в бункера 7 шихтовального отделения.
Шихтовку производят на ленточном транспортере 8 |
и измельчают в мокрой сре |
де в шаровых мельницах 9. Шихту направляют на |
фильтрацию 10 и сушку 11. |
Газы сушилки очищают в циклонах и рукавных фильтрах 12. Часть высушенных концентратов направляют на плавку в рудоплавильные печи 13, на .конвертиро вание 14 и на склад концентратов 15, куда вагонами в контейнерах 16 подают готовые концентраты с обогатительных фабрик. В зимнее время эти концентра ты оттаивают на обогревательных площадках. И;з склада 16 концентраты и флю сы подают «а штабельную шихту 17. Далее шихту обжигают в печах ки пящего слоя 18 и .плавят в рудоплавильной печи 13. Черновую медь сливают в ковши 19 и разливают в изложницы 20. В плавильной печи 21 переплавляют чер новую медь на аноды, которые поступают в электролизный цех 2 2 , а далее на производство меди высокой чистоты 23.
Медная руда на заводы поступает в больших количествах в же лезнодорожных вагонах и разгружается вагоноопрокидывателями с предварительным увлажнением в пределах, допустимых техноло гическим процессом переработки. Во время выгрузки ее в бункер массового пылеобразования не наблюдается. Более полное обеспы ливание разгрузки достигается дополнительным увлажнением си стемой гидрообеспыливания, расположенной в верхней части бун кера. Устройство приточной и .вытяжной вентиляции подбункер ного помещения, находящегося на глубине до 40 м от поверхности земли, осуществляется по схемам дробильного отделения. Аспира ция пыли конусной дробилки крупного дробления, питателей и мест пересыпки дробленой руды осуществляется по схемам, при веденным в гл. 1. Вентиляция вагоноопрокидывателя, подробно описанная в гл. 5, может быть применена на медеплавильных за водах в случае отсутствия или недостаточного увлажнения руд. Для отопления цеха применяют воздушные завесы на воротах, выполненные с подогревом воздуха и его рециркуляцией по схе ме, приведенной в гл. 5.
Для снижения подвижности воздуха ,и уменьшения образова ния вторичного пыления в помещении вагоноопрокидывателей ре комендуется устройство ветроотбойной стенки по схеме, приве денной в гл. 5. Стенка дает возможность уменьшить производи тельность воздушных завес, рассчитываемых по ветровому напору у ворот. По данным литературы максимальный напор, по которо му определяется количество воздуха, подаваемого в завесу, нахо дится в пределах 3—4 Н/м2 (0,3—-0,4 кгс/м2). Воздушно-тепловые завесы осуществляются по типовым чертежам и здесь их схемы не приводятся.
Помещение пульта управления и кабина чистого воздуха обо рудуются приточной вентиляцией от кондиционера. Описание уст ройства такой вентиляции приведено на рис. 25.
Вентиляция галерей и мест пересыпки среднего дробления по казана на схемах гл. 1 и 5.
Для обеспечения санитарной чистоты воздуха в цехах, если окружающая завод атмосфера загрязнена сернистым газом и пылью, следует создавать приточной вентиляцией некоторое повы шение давления, обеспечивающее движение воздуха из цеха. Это
66
626 .Зак 3*
Ри:. 50. Схема производства |
меди с указанием 'Источников выделеная (вредностей. Отделения: |
VI — «ош>вертер1ное; |
1 — дробильно-сортировочное; I I —umxTOiBORiHoe; |
III — фильтровально-'сушилыное; IV — обжиговое; V — плавильное; |
|
VII — электролитное; а — пыль; б*—пар; в — газ; г —лучистое тепло |
|
о
возможно осуществить при обязательной аспирации и локализа ции всех источников выделения вредностей.
Получение медных концентратов из дробленых руд и флюсов производится путем их измельчения на шаровых мельницах во влажной среде.
Из мельниц пульпа поступает во флотационные машины, и в результате перемешивания и образования пены происходит интен сивное испарение влаги с выносом аэрозолей химических элемен тов, применяемых в процессе флотации.
Вентиляция помещений обогатительной фабрики аналогична вентиляции влажных цехов без избытков тепла.
Объем подаваемого воздуха в помещение цеха для ассимиля ции влаги определяется по количеству воды, испаряемой с поверх ности флотационных машин, открытых желобов слива хвостов и с поверхности омоченного пола.
На основании общей теории испарения жидкости в воздух w и теории подобия можно заключить, что скорость испарения зависит не только от разности парциальных давлений и скорости воздуха,
но является также сложной функцией критериев подобия. |
Ниже |
||||||||
приводится формула Л. С. |
Клячко и величины |
параметров |
этой |
||||||
формулы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К С ( р ж — ——— р ок \ |
|
|
|
|
|
|
|
|
да= |
---- ------- ^ |
--------- 1 кг/(м2-ч), |
|
|
|
|
|
||
где |
Га— абсолютная |
температура поверхности пульпы, °К; |
|||||||
|
Гв — то же, воздуха в помещении, °К; |
|
|
|
|||||
|
В — барометрическое давление, Н/м2 (мм рт. ст.); |
|
|||||||
К и С — параметры, |
зависящие от температуры поверхно |
||||||||
|
сти жидкости; |
|
|
давление на поверх |
|||||
рт и рок — соответственно парциальное |
|||||||||
|
ности жидкости и окружающей среды, Н/м2. Ни |
||||||||
|
же |
приводятся |
значения |
влаговыделения с |
1 м2 |
||||
|
поверхности |
жидкости |
в |
час при температуре |
|||||
|
воздуха 20°С и относительной |
влажности его |
|||||||
|
75%; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура пульпы, |
СС |
. . . 20 |
25 |
|
30 |
35 |
|
|
|
К .................................................... |
|
|
45,9 |
46,2 |
46,5 |
46,9 |
|
|
|
С .................................................... |
|
|
0,15 |
0,20 |
0,31 |
0,38 |
|
|
|
w .................................................... |
|
|
0,05 |
0,10 |
0,28 |
0,56 |
|
Учитывая динамическое состояние поверхности испарения пуль пы во флотационной машине, следует расчетное количество испа ряемой влаги увеличить, принимая >1 м2 поверхности флотацион ной машины за 1,6—2 м2 поверхности испарения. Испарение со смоченного пола можно принимать 0,03 — г/(м2-с).
Приточный воздух для снижения общей влажности помещения цеха подается в рабочую зону на высоте 1—1,6 м от пола с тем пературой, равной температуре воздуха на рабочем месте, и в верхнюю зону на высоте 2—3 м с температурой 36—40°С. Количе ство подаваемого воздуха ориентировочно принимается равным
60—70 кг .на 1 кг испаряемой влаги в час. Вытяжная вентиляция осуществляется крышными вентиляторами, что дает возможность довольно точно регулировать температуру и влажность воздуха в помещении цеха.
Устройство вентиляции в отделении сгущения, фильтрации, шихтования осуществляется по схемам, приведенным в главах 1, 2.
Часть концентратов для |
использования в металлургическом |
||||||
процессе выплавки |
меди окатывается в шарики |
диаметром |
3— |
||||
5 мм. Окатывание |
производится во вращающейся наклонной та- |
||||||
рели. Концентраты подаются в верхнюю часть |
тарели, |
туда |
же |
||||
мелкодисперсной |
струей |
подается |
скрепляющая |
жидкость. |
|||
На рис. 51 приведена схема аспирации |
тарели |
и |
пересыпки гра- |
Р>ис. 51. Схема аширации |
и гаэоогпсоса установки |
грануляции (концентратов: |
|||||||
1 — чашевый |
гранулятор; |
2 — течка |
питатели; |
3 —дозатор |
цементирующего |
||||
раствора; |
4 — рабочая |
площадка |
обслуживания |
гранулятора; |
5 — бункер |
||||
■разгрузки; |
6 — транспортеры; 7 — сушильная печь |
кипящего |
слоя; |
8 — пуска |
|||||
тель печи; |
9 — зонт; |
10 —укрытие |
транспортера; |
11 — воздуховод |
вытяжной |
||||
вентиляции; |
12 — циклон; |
13 — вентиляторы; |
/4 —-коллектор; |
18 — приточные |
|||||
насадки; 16 —• кондиционер |
|
|
|
|
|
|
нул в сушильную печь кипящего слоя. На рабочие места у тарели и -печи подается кондиционированный воздух через перфорирован ные приточные насадки.
Вентиляция обжигового цеха с агломерационными машинами подробно описана в гл. 1 и 4, а с печами кипящего слоя — в гл. 2. При плавке концентратов в отражательных печах и с предвари тельным окатыванием, в конвертерах обжиговое отделение от сутствует.
Вентиляция металлургического цеха состоит из газоотсосов плавильной отражательной печи, желобов слива расплавленных
69